NP2 UNIP CIÊNCIAS DOS MATERIAIS 2017

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Instituto rle Çiênrias Exatas e Teenclogia * IC§T
Curso: Engenharia de Çontrole e Automação
Disciplina: Ciênclas dos Materiais
Professor: Winston F, de L, Gonçalves
Prova: trtlP2
N,O Nome do aluno: RA: Turma:
Assinatura do aluno: SALA:
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Data da Prova:
í*rq;;t-{pjr;1, 2.1 de nwio de 2fi1f.
2' o obietivo desta avaliação é avaliar a absorção do conieúdo bimestral pelo aluno, a interpretação e o
_ 
ra-ciocínio lógico contido no contexto disciplinai3' Não é permitido nenhum material próximo do aluno, salvo lápis, caneta, borracha, calculadora e o documento
estudantil. Quaisquer outros materiais deverão ser colocados no tablado da sala de aula. o descumprimentodesta implicará na desqualíficação da prova.4' Celulares e quaisquer outros dispositivos eletrônicos deverão ser desligados e também deverá estar sobre otablado.
!' Coloque o nome, R.A', turma e o número sequencial (ver na lista de presença) no cabeçalho da prova.6. A interpretação faz parte da avaliação.7. Esta avaliação compreende quinze questões objetivas e uma questão dissertativa:a' Questôes objetivas: 0,4 pontos para cada questão certa, totalizando 6,0 pontos.b. Questão dissertativa: valendo até 4,0 pontos (detalhe da pontuação no enunciado de exercício).c. Total da prova: 10,0.
?' A resolução da prova poderá ser a lápis, mas as respostas deverão estar destacadas à caneta.9. As questões deverão ser respondidas exclusivamente no espaço destinado às respostas.10' As questões objetivas deverão ser marcadas no gabarito abaixó. Não serão aceitaà respostas fora do gabarito
e também não serão toleradas rasuras.
Não é permitido utilizar folha adicional para cálculo ou rascunho.11.
72.
13.
Faça a prova com tinta azul ou preta.
Qualquer indício de conversa será suficiente
Utilize o espaço da própria resposta.
ser entregue antecipadamente e zeradapara a provainstantaneamente.
14. Tempo de prova: 70 minutos.
15. BOM TRABALHO!
Questão 09. a b c d e
Questão 10. a b C d e
Ouestão 11. a b c d e
Questão 12. a b c d e
Questão 13. a b c d e
Ouestão 14. a b C d e
Ouestão 15. a b C d e
oasenaçro@cadas as respostas aut
campo está sujeita a anulação da questão. pinte todo o quadradinho.
Respostas
Ouestão O1. a b C d e
Ouestão 02. a b C d e
Questão 03. a b C d ê
Questâo 04. a b c d e
Questão 05, a b c d e
Questão 06. a b C d e
Ouestão 07, a b C d e
Questão 08. a b C d e
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Questão 01. Este diagrama é o diagrama:
a-) Diagrama Tratamento x Térmico x Tempo (TTT)
b-) Diagrama Temperatura x Tempo x Transformação fiff)
c-) Diagrama Transforrnação x Temperatura x Transmissão (TTT)
d.) Diagrama Perlita Fina x Perlita Grossa x Bainita (PPB)
e-) Diagrama Perlita Fina x Perlita Grossa x Peso o/oC (PPP)
Questão 02' No diagrama abaixo foram representadas as diferentes formas de resfriamento. Qual delas indica
o recozimento?
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Questão 03. O tratamento térmico de austêmpera é um tratamento térmico que está apresentado na alternativa:
a-) 0 material é aquecido até a austenização e posteriormente é submetido ao resfriamento rápido em nitrogênio
líqr.rido até a ternperatura de 
--7AoC, administrado por um tempo e posteriormente reaquecido em água.
b-) 0 material é aquecido até a austenização e posteriormente é submetido ao resfriamento rápido em chumbo
líquido até a temperatura 
-400oC, administrado por um tempo e posteriormente resfriado no ambiente.
c-) O material é aquecido até a austenização e posteriormente é submetido ao resfriamento lento dentro do forno
até chegar na temperatura ambiente.
d-) O rnaterial é aquecido até a austenização e posteriormente é submetido ao resfriamento lento, no ambiente,
até chegar na temperatura ambiente.
e-) O material é aquecido até a austenização e posteriormente é submetido ao resfriamento moderado até 650oC
em chumbo líquido, administrado por um tempo e posteriormente é submetido novamente ao resfriamento
moderado até a temperatura de 500oC e administrado por um tempo. Por fim, ele é resfriado lentamente ao ar.
Questão 04. Observando o gráfico acima, observa-se que ele é exclusivo para o aço com 0,77o/o de carbono,
Uma outra informação interessante é que no aÇo com 0,2o/o de carbono o processo de têmpera não funciona. A
alternativa que apresenta a melhor justificativa para isso é:
a-) O processo de têmpera em aço 1020 não funciona por que a austenita neste caso só aparece em temperaturas
mais elevadas.
b-) O processo de têmpera em aço 1020 não funciona por que a curva de transformação e muito distante do
eixo, impedindo que a curva de resfriamento se cruze com a curva de transformação.
c-) O processo de têmpera em aço 1020 não funciona por que a curva de transfúmação cruza o eixo, obrigando
a austenita se transformar em perlita.
d-) O processo de têmpera em aço 1020 funciona, mas como o aço já tem muito pouco carbono, a diferença de
dureza é imperceptível.
e-) 0 processo de têmpera em aço 1020 não funciona por que a microestrutura formada é a ledeburita.
Questão 05, Analise as aflrmativas:
I 
- 
O aço com 0,77o/o de carbono é um aço eutetóide'
iI 
- 
O áço eutetóide não tem fases intermediárias como os demais aços que contém a fase y juntamente com a
fase n.
IiI 
- 
O aço eutetóide também é eutético.
A alternativa que indicam a(s) afirmativa(s) correta(s) é;
a-) I
b-) rr
c-) IiI
d-)IeiI
e-) II e III
euestão 06. Um aÇo com 0,6% de Carbono resfriado lentamente a partir do campo austenitico até a temperatura
ambiente apresenta:
a-) 92,5olo de ferrita,50o/o de perlita e7,5o/o de cementita
b-) 8,5olo de cementita, 91,5o/o de ferrita e 64,5 % de perlita.
c-) 7 ,5o/o de cementita , 92,5o/o de ferrita e 62,5o/o de perlita,
d-) 37,5 de ferrita, 62,50/o de perlita e 9,5olo de cementita.
e-) 50o/o de ferrita, 50%o de perlita e 9,5Yo de cementita'
euestão 07. O Aço que apresenta 0,90o/o de carbono e mais nada é classificado como:
a-) SAE 90 Hipoeutetóide
b-) SAE 90 Hipereutetóide
c-) SAE 90 Eutetóide
d-) SAE 1090 HiPoeutetóide
e-) SAE 1090 HiPereutetóide
euestão 0g. No campo liquido mais sólido do diagrama de equilíbrio é possível avaliar as quantidades relativas
dã líquiOo e de sólido ern equilíbrio, Tal fato é decorrente da aplicação de:
a-) Balanço de massas.
b-) balanço de energla.
c-) Porcentagens relativas dos constituintes'
d-) Regra das alavancas.
e-) Não é possivel fazer tal avaliação'Questão 09' os diagramas de fases são mapas termodinâmicos em que se podem prever quais são as fasesque coexistem em condições de equilíbrio termodinâmico, Esses-diagramas também'.r*iti", na previsão dos
ff:il:tff_t-de endurecimento permitidos. A figura " Grrr;;;elenta o diagrama de fases em equiríbrio do
Tuxpr*ri*ra
I 
- 
Ao aplicar a regra da alavanca, observa-se que
a liga que contém 20o/o de cobre, a 1200oC já se
encontra totalmente líquida.
II 
- 
A liga com 40o/o de Ni a 1250oC está com
aproximadamente 50o/o de fase alpha e 50% de
fase hquida.
III 
- 
O Cu é líquido a partir de 1100oC.
ry 
- 
O Ni apresenta seu ponto de ebulição à
14500C.
V 
- Em 70o/o de Nrquel apresentaremos\uma
imagem microscópica contendo as fases alpha e
beta.
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Questão 10, Analise o diagrama de fases abaixo e analise as afirmatiyas:
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As afirmativas corretas estão assinaladas na
alternativa:
a-) II, III e V
b-)I,IVeV
c-) iI, III e IV
d-)IeV
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C*mpoeiçãr
I 
- 
o diagrama acima representa uma mistura comum nas cozinhas para o estado hquido. No entanto, ainformação acima justifica porque seria mais fácil utilizar o sal para descongelar a geladeira com mais facilidade.II 
- 
o Gelo corresponde à fase arpha e o sar corresponde à fase betaIII 
- 
O ponto eutetóide desta mistura é23,3o/o, ou seja, menos temperatura de fusão da mistura HzO + NaCí,queocorreà-20.C,
IV 
- 
Este-diagrama apresenta heterogeneidade na mistura, ou seja, apresenta diferenças de fases na mistura no
estado sólido, apesar de que a mistura água e sal apresentur r*á solubilidade muito álta.
V 
- 
Tanto a molécula da água como a molécula do NaCl são molécula consideradas POLARES.
VI 
- 
O Diagrama acima só se aplica a ligas metálicas, não sendo válido para a mistura água e sal.
Abaixo, a alternativa incorreta é:
a-) Todas as afirmaçôes são corretas
b-) Nenhuma afirmação é correta.
c-) As afirmações III e VI são incorretas.
d-) As afirmações I e VI são corretas.
e-) As afirmações I, II, IV e V são incorretas
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7
Questão tt. Abaixo é" --d-:". 
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e êprêsêntado um diagrama de fases ternário. sobre ere. anarise as afirmativas:
I_- Trata-se de um diagrama ternário isobárico.
|_-Á reoresentação dã diagramaoirar. ã_À elsomorfo.
III 
- 
Visivelmente, o rnetal C apresenta o maiorponto de fusão.Iy 
- A temperatura eutética aparece nosdiagramas binários A-B e no C_8.V I O diagrama ternário representado éisotérmico.
A. alternativa que apresenta
alternativas corretas é:
a-) I, II, III, IV e V
b-) I, II, III e V
c-) iI e IV
d-) II, IV e V
e-) I, II, III e IV-
todas as
C
Questão 12' Analise o diagrama de fases abaixo e indique a alternativa correta.
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a-) Trata-se do diagrama da liga de bronze.b-) Trata-se do diagrama da liga Oe tatào.-'
c-) Quanto mais zn no cu,. meã9r a quaÀiioaoe de fases existente no diagrama.d-) o percentuar de fase arpha é bem ;;;;do que o percentuar de fase beta.e-) Zn não se mistura com Cu.
ffi:i: .tirtfiLt: com 0'6% de carbono resfriado lentamente a paffir do campo austenitico até a remperarura
3-] !2,^SoA ae ferrita, 5Oo/o de perlita e 7,SVo decementitab-) 8,5olo de cementita , gl,So/o de ferritaã ã 4,5 o/o deperlita.
c-) 7,5o/o de cementita , g2,5a/o de ferrita ã OZ,SVI de perlita,d-] ll:? de ferrita, 62,5o/o de perlita u 9,5% du cementita.e-) 50% de ferrita, 50%o de perlita e g,SiZ àe cementita.
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Questão 14. Ao analisar o diagrama de fase da liga Fe-c é possível concluir que:
a-) A temperatura de fusão dr: Fe é 2B02oF
b-) A temperatura de fusão do C é 5129oF
c-) A ledeburita é instável em temperatura ambiente
d-) A autenita é formada a paftir de 600oC
e-) A temperatura eutética da liga é 723oF
pgs abalxo e indique a alternativa correta.
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I 
- 
O diagrama "a" apresenta dois materiais cuja diferença de ponto de fusão é 37OoC.
II 
- 
O diagrama "b" apresenta um ponto eutético à aproximadamente 900oC e aproximadamente 400/o do material
com menor ponto de fusão no material de maior ponto de fusão.
III 
- 
Os diagramas rra" e rrb" apresentam um material cujo ponto de fusão é um pouco abaixo de 1100.C.
IV 
- 
O diagrama "a" representa uma liga de dois materiais de baixa solubilidade de um ao outro.
V 
- 
O diagrama "b" apresenta uma fase alpha predominante no diagrama.
Vi 
- 
Os diagramas \\4" e 1\b" apresentam ao menos uma fase alpha mais líquido, na qual corresponde a um ponto
"relativamente pastoso" do material.
VII 
- 
O diagrama "a" apresenta menos fases que o diagrama '.b,,
VIII * A figura da microestrutura de "a" refere-se ao diagrama de',a,,.
IX 
- 
A figura da microestrutura de "b" refere-se ao diagrama de "b".
X 
- 
O diagrama "b" é urn diagrama binário eutetóide.
a-) Das dez afirmações, todas correspondente aos números pares são corretas,
b-) Das dez afirmaçôes, todas correspondente aos números pares são incorretas,
c-) A soma dos itens das afirmações corretas é 10
d-) A soma dos itens das afirmações corretas é 26
e-) A soma dos itens das afirmaçôes corretas é 17
6
(lr)
7
i
Questão 16. Construa um diaSrám
indicações abaixo' Em seguida, calcule o percentual da fase beta à 585oC da liga-que contenha 47o/o do metal ,.A,,.
I 
- 
Limite de solubilidade de "8" em ..A,,: 20olo
II 
- 
Limite de solubilidade de "A" em ..B,,: 10%
III 
- 
Ponto de fusão de "A": 1823.C
IV 
- 
Ponto de fusão de "8": 1012.C
V r Temperatura ettóide da liga: e2l"C (€0le'lici )
Vi 
- 
Concentração eutética da liga: 670lo
VII 
- 
Em 25oC fase beta inicia-se a sua precipitação em
alpha quando o metal "B" tem 6,3010.
VIII 
- 
A fase alpha fica solúvel totalmente em beta
somente em 386oC
IX 
- 
Esta liga é desconhecida da humanidade, pois é uma
mistura hipotética de dois metais hipotéticos.
ZÜü§üf
A 5Ít% B
Critério delorrecãoi Os quatro pontos da Questão 16 serão validados aos alunos que fizerem o diagrama de forma correta,
utilizando todo espaço do quadriculado e fazer o cálculo da fase beta, conforme enunciado. O Diagrama construído pelo aluno,
sobrepondo o gabarito, garante ao aluno dois pontos. Cada ponto do diagrama fora, em relação ao gabarito oficial, acarretará
perda de 0,25 ponto, Os outros dois pontos é o cálculo correto da fase beta. O cálculo deverá ficar na região onde encontra-
se a fase "alpha + beta" e é tolerado variação máxima de 5% (cinco porcento) do resultado do gabarito oficial.
7
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Fo-rmulárÍo:
Mas$a específica:
eÔfrente.elétrtca:
Fator de Efipacotamento Atômico:
DiÍataçãô térmica:
Quantl_dade de calor s.ensívef:
Tensão:
Ár,ea do herGgonol
Variaçâ.o percentual:
§: I,R
FEA = T:vcV.çelala
ÂI= ü,.Lo,ATÂs= § "Sa.AT
AV = y .Vs. NIT
Q = m'c . AT
^ s, P../§l7t:-:
,1 2
v(o/o) = uoto'"y:{-lY!!!2_nt oq') x 100
ft-ap=
Ve .Na
Ftt=-
.A
1Ã = 10=10 if.f :- 104 cm = 0;1 nm
1Fa=1N/m2
TK = 273 + ToC
(Iranstormação de oC para Kelvin)